DE2053393C3 - Gleit- bzw. Schleuderschutzeinrichtung für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleit- bzw. Schleuderschutzeinrichtung für mit druckmittelbetätigten Bremsanlagen ausgerüstete Schienenfahrzeuge, bestehend aus einer mit der Achse eines Fahrzeugrades gekuppelten Welle zur Lagerung einer Schwungmasse und einem mit der Welle umlaufenden axial verschieblichen Schaltorgan, welches Wälzkörper aufweist, die unter der Kraft einer' Rückstellfeder an gegeneinander geneigten Kurvenbahnen der Schwungmasse anliegen, sowie aus einem Stoßventil, das vom Schaltorgan in Öffnungsstellung stoßbar ist und in geöffneter Lage beim Gleitschutz die Bremse zum Auslösen bringt bzw. beim Schleuderscnutz in den Antrieb eingreift.

Derartige Einrichtungen sind durch die DT-PS 9 32 843 bekanntgeworden.

Überschreitet bei einem Gleiten des Fahrzeugrades die auftretende Winkelverzögerung des Rades gegenüber der Schwungmasse einen bestimmten Wert, so wird bei dem bekannten Gleitschutzregler das Schaltorgan entgegen der Kraft der Rückstellfeder aus seiner Nullage ausgelenkt und öffnet dabei das Stoßventil, wodurch auch das nachgeschaltete Entlüftungsventil geöffnet und ein mit diesem verbundenes Steuerventil umgeschaltet wird, welches seinerseits die Druckmittelzufuhr zum Bremszylinder unterbricht und ein Entlüften des Bremszylinders einleitet, bis das Rad wieder eine ausreichende Beschleunigung erfahren hat. Das hierfür erforderliche Umschalten wird durch das Rückstellen des Schaltorgans in seine Nullage eingeleitet, die erst das erneute Schließen des Stoßventils und des Entlüftungsventils erlaubt. Das Rückstellen des Schaltorgans setzt unter der Kraft der Rückstellfeder ein, wenn der bestimmte Wert der Winkelverzögerung des Rades gegenüber der Schwungmasse aufgrund einer wieder erlangten Beschleunigung des Rades wieder unterschritten wird. Das Rückstellen des Schaltorgans und damit auch das Schließen und dementsprechend das erneute Belüften des Bremszylinders mit der Wirkung einer unnötigen Verlängerung des Bremsweges verzögert, weil die erneute Beschleunigung der Radachse zu Pendelbewegungen der Schwungmasse führt, ehe diese mit dem rückgestellten Schaltorgan in der Nullage relativ zur Radachse zur Ruhe kommt.

Ein Grund für die Pendelbewegungen der Schwungmasse besteht darin, daß die das Schaltorgan in seine Nullage zurückführende Rückstellfeder wegen der geforderten hohen Schaltempfindlichkeit des Gleitschutzreglers eine bestimmte Kraft nicht übersteigen darf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs bezeichneten Gleitschutzregler derart weiter zu verbessern, daß unnötige Bremswegverlängerungen aufgrund der Pendelbewegungen der Schwungmasse sicher vermieden werden, ohne jedoch die Schaltempfindlichkeit des Gleitschutzreglers zu verringern. Für eine Schleuderschutzeinrichtung gilt die Aufgabenstel-

lung entsprechend.

Die Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß in uer Weise gelöst, daß die Drehrichtung des Schaltorgans in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges jeweils in einer Drehrichtung mechanisch sperrbar ist.

Vorteilhafte Ausführungen nach der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Die Erfindung ist anhand zweier in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 den Schnitt nach den Linien 11-11 in Fig. 1,

Fig.3 den Schnitt nach den Linien 1,1-111 in F i g. 1 und

Fig.4 den Schnitt entsprechend F i g. 3 durch ein zweites Ausführungsbeispiel.

Eine Welle 1 der Gleit- bzw. Schleuderschutzeinrichtung ist über eine elastische Kupplung 2 mit einer Achse 3 eines nicht dargestellten Fahrzeugrades verbunden. Eine Schwungmasse 4 ist auf der Welle 1 möglichst reibungslos gelagert und steht mit einem Schaltorgan 5 in kraftschlüssiger Verbindung. Das Schaltorgan 5 ist in einem Schlitz 6 der Welle 1 so gelagert, daß ihm die Drehungen der Welle 1 aufgezwungen werden, wobei es in Achsrichtung derselben verschiebbar ist. Die als Rollen 7 ausgebildeten Wälzkörper des Schaltorgans 5 werden unter der Wirkung einer Rückstellfeder 8 gegen die als Schaltkurven wirkenden, gegeneinander geneigten Bahnen 9 und 9' an der Schwungmasse 4 gedrückt. Konzentrisch zur Drehachse der Welle 1 weist das Schaltorgan 5 einen Stößel 10 auf, der mit einem Stoßventil 11 bekannter Art zusammenarbeitet.

In dem feststehenden Gehäuse 12 der Einrichtung ist koaxial zur Schwungmasse 4 ein Schleppring 13 drehbar gelagert. Zur axialen Festlage des Schleppringes zur einen Seite dient in dem Ausführungsbeispiel ein Sprengring 14 in einer Ringnut des feststehenden Gehäuses 12. Zur anderen Seite liegt der Schleppring 13 an einer Gehäuseschulter 15 an.

An der von den Kurvenbahnen abgewandten Stirnseite der Schwungmasse 4 befindet sich ein Bolzen 16, an dem ein Hebel 17 gelagert ist, dessen zur Wellenachse gerichtetes unteres Ende 18 abgerundet ist und in eine Aussparung 18' der Welle 1 im wesentlichen spielfrei eingreift. An seinem oberen Ende 19 ist der Hebel 17 T-förmig mit zwei seitlichen Vorspi üngen 20 und 21 ausgebildet, die bei radialer Ausrichtung des Hebels entsprechend der Darstellung in Fig. 3 mit kleinem Spiel unterhalb der inneren Mantelfläche 22 des Schleppringes 13 liegen.

Der Schleppring 13 enthalt zwei einander gegenüberliegende Aussparungen 23 und 24. In die Aussparung 23 greift ein als Mitnehmer 25 ausgebildetes Teil, das hier aus einer Hülse 25' besteht, die mittels eines Bolzens 26 und einer Schraube 27 in einer öffnung der Welle 1 gehalten ist und sich radial nach außen erstreckt. Durch Drehen der Welle 1 in der einen oder anderen Richtung je nach der Fahrtrichtung des Fahrzeuges wird der Schleppring 13 durch den Mitnehmer 25 in der einen oder anderen Richtung mitgenommen.

Die Aussparungen 23 und 24 haben eine solche Weite, daß bei Anlage des Mitnehmers 25 gemäß Fig.3 an dem linken Endanschlag der Aussparung 23 zur Mitnahme des Schleppringes 13 im Uhrzeigersinn der rechte Vorsprung 21 des Hebels 17 den richten Endanschlag der Aussparung 24 untergreift. Der Drehpunkt des Hebels liegt dabei auf einer radialen Linie, die durch die Aussparung 24 nahe dem rechten Endanschlag verläuft.

Handelt es sich um eine Gleitschutzeinrichtung, in der sich die Welle 1 und die über das Schaltorgan 5 mitgenommene Schwungmasse 4 in der einen Fahrtrichtung im Uhrzeigersinn dreht und neigt das mit der Welle 1 in Verbindung stehende Fahrzeugrad 40 zum Gleiten, so verringert sich abrupt die Drehgeschwindigkeit der Welle 1. Die Folge ist, daß die Welle 1 gegenüber der Schwungmasse 4 mit dem Hebel 17 zurückbleibt, so daß die Rollen des Schaltorgans 5 auf der einen schrägen Bahn 9 auflaufen und dabei das Schaltorgan 5 zum Öffnen des Stoßventils 11 axial verschieben. Gleichzeitig wird aber der Hebel 17 im Uhrzeigersinn verschwenkt, was möglich ist, weil bei der Schwenkbewegung der linke Vorsprung 20 des Hebels 17 in die Aussparung 24 des Schleppringes 13 hineinbewegt werden kann.

Nimmt die Geschwindigkeit des Fahrzeugrades wieder zu, dann wird das Schaltorgan durch die Feder 8 in seine Null- oder Ausgangslage zurückgeführt, wobei die Rollen 7 die schräge Bahn 9 abwärts geführt werden. Neigt aber die Schwungmasse 4 dazu, gegenüber der Welle 1 zurückzubleiben, so daß wie bei den bekannten Gleitschutzeinrichtungen die Rollen des Schaltelementes 5 auf die entgegengesetzte schräge Bahn 9' auflaufen wurden, so wird eine derartige Bewegung durch den Hebel 17 gesperrt, weil sein Verschwenken im entgegengesetzten Uhrzeigersinn nicht möglich ist. Neigt also die Schwungmasse 4 dazu, gegenüber der Welle 1 zurückzubleiben, dann kommt der rechte Vorsprung 21 des Hebels 17 (wie in Fig. 3 ersichtlich) an der inneren Mantelfläche 22 des Schleppringes 13 zur Anlage und verhindert dadurch ein Verschwenken des Hebels 17 im entgegengesetzten Uhrzeigersinn. Hierdurch wird somit ein Zurückbleiben der Schwungmasse 4 gegenüber der Welle 1 verhindert und gleichzeitig wird erreicht, daß die Rollen 7 des Schaltorgans 5 nicht auf die entgegengesetzte Schrägbahn 9' auflaufen können, um ein erneutes Schalten des Stoßventils 11 während der Wiederbeschleunigungsphase eines Fahrzeugrades nach einer Gleitphase zu verhindern. Wird die Fahrtrichtung des Fahrzeuges geändert, so dreht sich die Welle 1 im entgegengesetzten Uhrzeigersinn und beim Anfahren des Fahrzeuges gelangt der Mitnehmer gemäß F i g. 3 an den rechten Endanschlag der Aussparung 23 des Schleppringes 13. Gleichzeitig gelangt durch Mitnahme der Schwungmasse 4 über das Schaltorgan 5 auch der Hebel 17 in eine Lage, in der nunmehr sein linker Vorsprung den linken Endanschlag der Aussparung 24 untergreift.

Es ist klar, daß bei auftretenden Gleitvorgängen die vorbeschriebenen Funktionen der Einrichtung entsprechend ablaufen. Sollte das Fahrzeug beim Anfahren außergewöhnlich stark beschleunigt werden, so daß die Schwungmasse 4 gegenüber der Welle 1 zurückbleibt, dann würde der Hebel 17 von der Welle 1 ausgeschwenkt werden und der ausgeschwenkte Vorsprung an dem Hebel würde nicht, wie vorgesehen, unter die innere Mantelfläche des Schleppringes im Anschluß an den einen der beiden Endanschläge der Aussparung 24 gelangen. Der Vorsprung am Hebel 17 würde vielmehr gegen den betreffenden Endanschlag auflaufen. Hierdurch wurden jedoch keine Funktionsstörungen der als Gleitschutz arbeitenden Einrichtung auftreten, weil die Vorsprünge des Hebels 17 und die

Kanten der Endanschläge der Aussparung 24 vorzugsweise eine solche Gestalt aufweisen, daß keine bleibende Verklemmung zwischen dem Hebel und dem Schleppring auftreten kann. Vielmehr gelangt der Hebel 17 selbständig in seine vorgesehene Lage teilweise unter der inneren Mantelfläche 22 des Schleppringes, wenn nach einer gewissen Anfahrphase des Fahrzeuges die Schwungmasse so weit beschleunigt worden ist, daß mittels der Kraft der Feder 8 das Schaltorgan 5 wieder in seine Ausgangslage zurückgeführt werden kann, wobei auch die Schwungmasse 4 gegenüber der Welle 1 in eine Lage gelangt ist, in der der Hebel seine vorgesehene Ausgangslage selbsttätig einnehmen kann.

Statt eines Hebels 17 nach F i g. 3 befinden sich an der nicht dargestellten Schwungmasse gemäß Fig.4 nunmehr zwei Hebel 30 und 31, deren Drehpunkte auf einem Durchmesser durch die Wellenachse der Welle 32 mit dem Anschlag 33 für den Schleppring 34 liegen. Die jeweils zur Wellenachse gerichteten unteren Enden der Hebel 30 und 31 sind entsprechend dem Hebel 17 nach F i g. 3 ausgebildet und greifen in Aussparungen 35 bzw. 36 der Welle 1 ein, die der Aussparung 19 in F i g. 3 entsprechen. Der Schleppring 34 weist eine innere Mantelfläche 37 auf, die hier nur eine Aussparung 38 enthält, welche sich im wesentlichen über den halben Umfang des Schleppringes 34 erstreckt und durch einen rechten und linken Endanschlag für den Mitnehmer 33 begrenzt is;. Die Hebel 30 und 31 sind im Gegensatz zum Hebel 17 nur mit einem seitlichen Vorsprung 40 bzw. 39 versehen, die in entsprechenden Lagen der Hebel sich in entgegengesetzter Richtung erstrecken.

Wird die Welle 32 im Uhrzeigersinn gedreht, so wird die Schwungmasse mit den Hebeln 30 und 31 sosvie der Schleppring 34 über den Anschlag 33 ebenfalls im Uhrzeigersinn gedreht. Bleibt die Welle 32 gegenüber der Schwungmasse infolge eines Gleitens des mit der Welle 32 verbundenen Rades zurück, so wird der Hebel 31 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Der Vorsprung 39 des Hebels 31 gelangt dabei etwas nach innen und der Vorsprung 40 des Hebels 30 gelangt mehr nach außen. Letzeres ist nur möglich, weil sich der Hebel 30 im Bereich der Aussparung 38 des Schleppringes 34 befindet.

Würde bei einem Wiederbeschleunigen des Fahrzeugrades die Schwungmasse dazu neigen, gegenüber der Welle 32 zurückzubleiben, so würde der Vorsprung 39 am Hebel 31 gegen die Mantelfläche 37 des Schleppringes 34 gedrückt. Hierdurch würde eine entsprechende Relativbewegung der Schwungmasse gegenüber der Welle 32 und somit auch ein unzeitgemäßes Schalten des Stoßventils 11 verhindert.

Wird die Fahrtrichtung des Fahrzeuges geändert, so gelangt nunmehr der Hebel 31 in den Bereich der Aussparung 38 und der Hebel 30 gelangt in die Lage des Hebels 31 in Fig.4. Mittels des Vorsprunges 40 am Hebel 30 erfolgt nunmehr im entgegengesetzten Sinne eine entsprechende Sperrung zwischen der Schwungmasse und der Welle während der Wiederbeschleunigungsphase des mit der Welle verbundenen Fahrzeugrades. Auch hier sind die Vorsprünge 39 und 40 an den Hebein 31 bzw. 30 und die Kanten der Endanschläge der Aussparung 38 des Schleppringes 34 derart ausgebildet, daß sich die Vorsprünge an den Kanten der Endanschläge nicht verklemmen können.

Es ist ohne weiteres klar, daß die für einen Gleitschuh beschriebene Einrichtung entsprechend auch für einer Schleuderschutz verwendbar ist.

Die Schleppringe sind vorteilhafterweise derar ausgebildet, daß ihre Schwerpunkte im wesentlichen ir der Wellenachse liegen. Hierdurch wird vermieden, dal durch äußere Stöße der Schleppring gegenüber den Mitnehmer an der Welle seine Lage zu ändern vermag.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gleit- bzw. Schleuderschutzeinrichtung für mit druckmittelbetätigten Bremsanlagen ausgerüstete Schienenfahrzeuge, bestehend aus einer mit der Achse eines Fahrzeugrades gekuppelten Welle zur Lagerung einer Schwungmasse und einem mit der Welle umlaufenden axial verschieblichen Schaltorgan, welches Wälzkörper aufweist, die unter der Kraft einer Rückstellfeder an gegeneinander geneigten Kurvenbahnen der Schwungmasse anl'.egen, sowie aus einem Stoßventil, das vom Schaltorgan in Öffnungsstellung stoßbar ist und in geöffneter Lage beim Gleitschutz die Bremse zum Auslösen bringt bzw. beim Schleuderschutz in den Antrieb eingreift, >5 dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung des Schaltorgans (5) in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges jeweils in einer Drehrichtung mechanisch sperrbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet μ durch einen mit der Welle (1 bzw. 32) gekuppelten, in einem feststehenden Gehäuse (12) gelagerten Schleppring (13 bzw. 34) und wenigstens einem an der Schwungmasse schwenkbar gelagerten Hebel (17 bzw. 30 bzw. 31), der mit seinem einen Ende (18) ²S in eine Aussparung (19 bzw. 35 bzw. 36) der Welle eingreift, und der Hebel durch sperrende Anlage an dem Schleppring eine relative Bewegung der Schwungmasse gegenüber der Welle in jeweils einer Richtung sperrt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (17) zwei entgegengesetzte Vorsprünge (21 und 22) und der Schleppring (13) eine den Vorsprüngen zugeordnete Aussparung (24) aufweist, die in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung des Fahrzeuges derart zu den Vorsprüngen angeordnet ist, daß der Hebel in der einen Fahrtrichtung nur zur einen Seite verschwenkbar ist, wobei der eine Vorsprung in die Aussparung (24) einschwenkt, während sich der andere Vorsprung in der Sperrstellung unter dem Schleppring befindet.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleppring (13) eine der Aussparung (24) gegenüberliegende zweite Aussparung (23) aufweist, in die ein Mitnehmer (25) eingreift, der an der Welle (1) befestigt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende Hebel (30 und 31) vorgesehen sind, die jeweils einerseits an der Schwungmasse gelenkig gehalten sind und andererseits jeweils in einer Aussparung (35 bzw. 36) der Welle (32) eingreifen, wobei einer der beiden Hebel in der einen Bewegungsrichtung des Fahrzeuges die relative Bewegung der Schwungmasse gegenüber der Welle in einer Richtung mechanisch sperrt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (30 und 31) jeweils einen Vorsprung (39 bzw. 40) aufweisen, die in entsprechenden Stellungen in verschiedene Richtungen weisen und der Sichleppring (34) eine Aussparung (38) aufweist, die sich im wesentlichen über einen halben Umfang des Schleppringes erstreckt, wobei in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung des Fahrzeuges jeweils einer der beiden Hebel (30 bzw. 31) im Bereich der Aussparung (38) des Schieppringes und der andere außerhalb der Aussparung liegt und jeweils derjenige im Bereich des Schleppringes außerhalb der Aussparung liegende Hebel mit seinem Vorsprung eine relative Bewegung der Schwungmasse gegenüber der Welle in der einen Richtung mechanisch sperrt.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des Schleppringes (17 bzw. 34) im wesentlichen auf der Wellenachse liegt.